切屑的类型

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金属切削中切屑产生与排除机制探究

金属切削中切屑产生与排除机制探究

金属切削中切屑产生与排除机制探究

金属切削是一种常见的加工方法,用于制造各种金属零件。在金属切削过程中,除了切削刀具与工件之间的摩擦和热量产生外,还会产生大量的切屑。切屑的产生与排除是金属切削中的重要问题,它们直接关系到切削质量和切削效率。本文将探究金属切削中切屑产生与排除的机制。

首先,我们来了解金属切削中切屑的产生。切削过程中,刀具与工件之间摩擦

产生高温区,使金属工件表面局部加热,金属原子产生热扩散,使工件材料发生塑性变形。与刀具接触的表面层的金属开始被塑性变形,形成一个微小的切片,这个切片就是切屑的基础。在刀具运动的作用下,切片被不断剪切和剥离,逐渐形成一段长条状的切屑。

切屑的形态和类型与材料的性质有关。一般来说,金属切削中常见的切屑类型

有螺旋切屑、连续切屑、断续切屑和花瓣状切屑等。螺旋切屑是最常见的类型,它呈螺旋状,说明金属材料在切削过程中发生连续塑性变形。连续切屑是由于工件表面的结构不均匀,导致切屑的断裂和成形不连续。断续切屑则是因为切削过程中金属材料易于断裂而产生的。花瓣状切屑则是由于切削速率较快,切削温度较高,导致切屑成形不规则。

了解了切屑的产生,我们接下来探讨切屑的排除机制。切屑的排除是为了确保

金属切削过程的稳定性和安全性。在切削过程中,切屑必须迅速排除,以免影响切削质量和切削效率,甚至引起刀具损坏。切屑排除主要通过三种方式:流动式排屑、机械式排屑和真空式排屑。

流动式排屑是通过冷却液或切削液的流动来冲洗切削区,并将切屑带走。冷却

液的流动能够降低切削区的温度,减少切削过程中的摩擦和热量。同时,冷却液的冲击也能破碎和冲刷切屑,将其带走。机械式排屑则是通过设计合理的机械结构,使切屑随刀具自动排出。例如,在车削过程中,车床床身上的排屑槽能够收集和排

金属切削过程

金属切削过程

车床的规格一般都用字母和数字,按一定规律组合进行编号,以表示车床的类型和主要规格。

比如车床型号C6132的含义如下:C——车床类;6——普通车床组;1——普通车床型;32——最大加工直径为320mm。

老型号C616的含义如下:C——车床;6——普通车床;16——主轴中心到床面距离的1/10,即中心高为160mm。

金属切削过程

金属切削过程是指在刀具和切削力的作用下形成切屑的过程,在这一过程中,始终存在着刀具切削工件和工件材料抵抗切削的矛盾,产生许多物理现象,如切削力、切削热、积屑瘤、刀具磨损和加工硬化等。

一.切削过程及切屑种类

1.切屑形成过程:

a. 对塑性金属进行切削时,切屑的形成过程就是切削层金属的变形过程。

当工件受到刀具的挤压以后,切削层金属在始滑移面OA以左发生弹性变形。在OA面上,应力达到材料的屈服强度,则发生塑性变形,产生滑移现象。

随着刀具的连续移动,原来处于始滑移面上的金属不断向刀具靠拢,应力和变形也逐渐加大。在终滑移面上,应力和变形达到最大值。越过该面,切削层金属将脱离工件基体,沿着前刀面流出而形成切屑。

b.三个变形区:

(1)第一变形区I:从OA线到OE线内的区域,伴随沿滑移线的剪切变形以及随之产生的加工硬化。

(2)第二变形区II:切屑与前刀面磨擦的区域,切削底层靠近前刀面处纤维化,流动速度减缓,切削弯曲,切削与刀具接触温度升高。

(3)第三变形区III:工件已加工表面与后刀面接触的区域,存在纤维化与加工硬化,变形较密集。

2.切屑的类型及切屑控制(图a~c为切削塑性材料,图d为切削脆性材料)

切削过程及控制

切削过程及控制
外形特征:它的内表面是光滑的,外表面是毛茸茸的。 形成条件: 一般加工塑性金属材料,当切削厚度较小、切削速
度较高、刀具前角较大时,会得到此类切屑。 优 点:切削过程平稳,切削力波动较小,已加工表面粗糙
度较小。 缺 点:紊乱状切屑缠绕在刀具或工件上影响加工过程。
➢挤裂(节状)切屑
外形特征:刀屑接触面有裂纹,外表面是锯齿形。 形成条件:这类切屑之所以呈锯齿形,是由于它的第一变 形区较宽,在剪切滑移过程中滑移量较大。大多在低速、 大进给、切削厚度较大、刀具前角较小时产生(图3-15b)。
➢切屑厚度hch与切削层的厚度hD之比称为厚度变形系数, ➢用ξh 表示,ξh = ach/ac ;
而切削层长度lc与切屑长度lch之比称为长度变形系数, 用ξl表示,ξl=lc/lch 。
➢根据体积不变原理, 则 ξa =ξl=ξ。 ➢变形系数越大,切屑越厚越短,切削变形越大。
五.前面上的挤压与摩擦及其对切屑变形的影响
六、积屑瘤的形成及其对切削过程的影响
1)什么是积屑瘤
在中低速切削塑性金属材料时, 常在刀具前面刃口处粘 结一些工件材料, 形成一块硬度很高的楔块,称之为积屑瘤。
2)积屑瘤的形成原因
产生这种现象,是滞流层金属不断堆积的结果。
3)影响积屑瘤的因素
积屑瘤的产生以及它的积聚高度与金属材料的硬化程度 有关,也与刀刃前区的温度和压力状况有关。

金属切削原理与刀具(4)

金属切削原理与刀具(4)

(1)调整工件材料的化学成份
A、材料中加入?元素,组织中产生硫化物,
减少组织的结合强度,便于切削; B、加入?,使材料组织结构不连接,有利 断屑,铅还能形成润滑膜,减小摩擦系数。
(2)通过热处理改变材料的金相组织和力学性能
根据影响材料加工性的因素分析可知,金属材料的 金相组织和力学性能,能影响金属材料的切削加工 性。通过热处理能改变材料的金相组织和力学性能, 从而达到改善金属切削加工性目的。 高碳钢和工具钢硬度高,含有较多网状和片状渗碳 体组织,难切削。通过球化退火,得到球状渗碳体 组织,降低了材料硬度,改善了切削加工性。 低碳钢塑性高,切削加工性也差。通过冷拔和正火 处理,可以降低其塑性,提高硬度,使其切削加工 性得到改善。 马氏体不锈钢塑性也较高,一般通过调质处理,降 低塑性,提高其加工性。
(6)材料的加工硬化性能对切削加工性影响
A、工件材料的加工硬化性能越高,切削力
越大,切削温度也越高; B、刀具容易被硬化的切屑和已硬化表面磨 损,因而,材料的切削加工性越低。一些高 锰钢和奥氏体不锈钢切削后的表面硬度,比 原硬度高1.8倍左右,造成刀具磨损加剧。
3.改善材料切削加工性的措施
B、钢中加入少量的硫、硒、铅、磷等元素后, 不但能降低钢的强度,而且能降低钢的塑性, 因而提高了钢的切削加工性。 C、铸铁中化学元素对切削加工性的影响是通 过这些元素对碳石墨化作用而产生的。 铸铁中碳元素以两种形式存在:碳化铁和游离 石墨。石墨硬度低,润滑性能好,当铸铁中 碳以这种形式存在时,铸铁的切削加工性高; 碳化铁因为硬度高,刀具容易磨损,所以当 铸铁碳化铁含量高时,切削加工性低。

2-2切屑的种类及断屑

2-2切屑的种类及断屑

断屑方法
为使切削过程正常进行,切屑必需折断。 断屑原理 : 切屑在切削过程中受到较大变形(基本变 形)后,其硬度提高,塑性降低,材质变脆, 从而为切屑的折断创造了条件。 切屑流出时,受到卷屑槽或断屑台的阻挡, 再次产生变形(附加变形),进一步脆化,当 它碰到后刀面或过渡表面时即可折断。
断屑方法
切屑的种类及形状
以上三种切屑,只有在加工塑性材料时才 会得到。其中,带状切屑的切削过程最平 稳,单元切屑的切削力波动最大。 在生产中最常见的是带状切屑。 崩碎切屑:切削铸铁等脆性金属材料时,
由于材料的塑性差、抗拉强度低,切削层
往往未经塑性变形就产生了脆性崩裂,形 成不规则的崩碎状的切屑。 波动力较大。
第二章 金属切削加工中的主要现象 及规律
第二章 金属切削加工中的主要现象及规律
2-1 切削中的变形 2-2 切屑的种类及断屑 2-3 积屑瘤、加工硬化 2-4 切削力与切削热 2-5 刀具磨损与刀具耐用度
§2-2 切屑的种类及断屑
重点与难点
重点: ※掌握决定切屑种类及形状的因素。 ※切屑断裂的原因及预防措施。 难点: ※熟练应用断屑方法
切屑的种类及形状 表3-1 切屑类型及形成条件
名称 带状切屑 挤裂切屑 单元切屑 崩碎切屑
简图
形态 变形 形成 条件
带状,底面光滑 ,背面呈毛茸状 剪切滑移尚未达 到断裂程度 加工塑性材料, 切削速度较高, 进给量较小, 刀具前角较大 切削过程平稳, 表面粗糙度小, 妨碍切削工作, 应设法断屑

切削过程基本规律的应用切屑的控制切屑的类型带状-2022年学习资料

切削过程基本规律的应用切屑的控制切屑的类型带状-2022年学习资料

课堂问题?-切削用量的变化对断屑产生怎样的影响?
3选择合适刀具几何参数-在刀具几何参数中,对断屑影响较大的是主偏角K,-在进给量不变的情况下,主偏角K增大 切屑厚度-相应增大,P39切屑也容易折断。-因此,在生-产中希望有较好的断屑效果时,一般选取较大的主-偏角 一般K=60°~90°。-刃倾角入的变化对切屑流向产生影响,因而也-影响断屑效果。刃倾角为一入时,切屑流向 加工-表面折断;刃倾角为十入时,切屑流向待加工表面
2.4切削过程基本规律的应用-+2.4.1切屑的控制-1.切屑的类型-1带状切屑-此类切屑的特点是形状为带 ,-内表面比较光滑,外表面可以看-到剪切面的条纹,呈毛茸状。-2挤裂切屑-挤裂切屑形状与带状切屑差不多-不 它的外表面呈锯齿形,内表-面一些地方有裂纹。-页-上一页-后-退-退出
3单元切屑-·剪切变形完全达到材料-的破坏极限,切下的切-削断裂成均匀的颗粒状,-则成为梯形的单元切屑。页-上一页-下一页-后退-退出
课堂问题?-断屑槽的尺寸如何选择切屑容易折断?
切屑的折断应减小ρ,则需减小断屑-槽宽度LBm'增加断屑台高度hBn与-加长刀屑接触长度。
÷3.断屑措施-1磨制断屑槽-①、常用的断屑槽型式:直线圆弧型,直线型,全圆弧型。-直线圆弧型和直线型断屑 :适用于切削碳素钢、合金结构钢、工-具钢等,一般前角在Y。=5°15°。-必-全圆弧型:前角比较大,Y。= 5~35°。适用于切削紫铜、不锈钢等高-塑性材料。-影响断屑的主要参数有:槽宽Wn,槽深hsn。-槽宽W应 证切屑在流出-槽时碰到断屑台,以使切屑卷曲折断。-进给量大,切削厚时,可以适当增加槽宽Wn。-见表2-9明P39-180-休-a-b-e-图2-35断屑槽型式-直线圆弧型b直线型c全圆弧型-退出

第四节切屑的类型及控制

第四节切屑的类型及控制
八. 切屑的类型及控制
1.切屑的四种基本类型
2. 四种基本类型的形态特征、产生条件
① 带状切屑 产生条件:加工塑性材料,切削速度较高,切削厚度较小,刀
具前角较大。 形态特征:内表面是光滑的,外表面是毛葺的。 ② 挤裂切屑 产生条件:加工塑性材料,切削速度较低,切削厚度较大,刀
具前角较小。 形态特征:内表面有时有裂纹,外表面呈锯齿形。 ③ 单元切屑:在挤裂切屑的基础上,裂纹扩展到整个剪切面,则
整个单元被切离,成为梯形的单元切屑。 ④ 崩碎切屑 产生条件:加工脆性材料。 形态特征:切屑的形状不规则,加工的表面凹凸不平。
3. 前三种切屑之间的转化条件
需要改变的加工条件 : ➢ 切削速度 ➢ 切削厚度 ➢ 刀具前角
4. 切屑控制
① 切屑控制:在切削加工中采取适当的措施来控制切屑的卷曲、流 出与折断,使形成“可接受”的良好屑形。(又叫断屑)
小-大) (硬质合金材料中随钴含量的增大和碳化钛含
量的降低而增大)
5. 切削液对切削力的影响 6. 后刀具磨损对切削力的影响
4. 切削功率与电机功率
Pm

(Fzv

Fxnw f 1000
) 103
Pm Fzv 103
PE

Pm
m
三. 切削力的测量
1. 切削力的理论公式 2. 切削力的测量方法 测定切削功率,计算切削力 用测力仪测量切削力 ➢ 测力仪的测量原理 ➢ 常用的测力仪

切屑的类型及控制

切屑的类型及控制

第二章 金属切削过程
第三节 切削的类型及控制
1.切削的类型 2. 切削类型控制
第三节 切屑的类型及控制
1. 切屑的类型
ISO规定切屑的类型
第三节 切屑的类型及Leabharlann Baidu制
第三节 切屑的类型及控制
1. 切屑的类型
由于工件材料不同、切削条件各异,切削过程中生成 的切削形状是多种多样的。切削的形状有:带状、节状、粒 状和崩碎四种类型。
第三节 切屑的类型及控制
1. 切屑的类型
带状切屑
节状切屑
粒状切屑 图 切屑形态照片
崩碎切屑
第三节 切屑的类型及控制
1. 切屑的类型
1)带状切屑:它的内表面光滑,外表面毛茸。加工塑性金属 材料(如碳素钢、合金钢、铜和铝合金),当切削厚度较小、 切削速度较高、刀具前角较大时,一般常得到这类切屑。它 的切削过程平衡,切削力波动较小,已加工表面粗糙度较小。
第二章 金属切削过程
第三节 切削的类型及控制
1.切削的类型 2. 切削类型控制
第三节 切屑的类型及控制
2. 切屑类型控制
在现行切削加工中,切削速度与金属切除率达到了很高的 水平,切削条件很恶劣,常常产生大量“不可接受”的切屑。
所谓切屑控制(又称切屑处理,工厂中一般简称为“断 屑”),是指在切削加工中采取适当的措施来控制切屑的卷曲、 流出与折断,使形成“可接受”的良好屑形。

车削加工中切屑的几种类型

车削加工中切屑的几种类型

选择合适切削用量
• 切削用量的变化对断屑产生影响,选
择合适的切削用量,能增强断屑效果。 在切削用量参数中,进给量f 对断屑影 响最大。进给量增大,切屑厚度也增 大,碰撞时容易折断。切削速度υc和 背吃刀量ap对断屑影响较小,不过, 背吃刀量增加,断屑困难增大;切削 速度提高,断屑效果下降。

• 1、切屑过程

• 2、断削原理及材料关系 • 3、断削槽的形式
作 业
• 习题册 • 一、填空题1---11 • 二、判断1---6
复习提问:
• 三角螺纹小径如何计算? • d1=d-2h=d-1.0825p • h=0.5413p • P(螺距)、h(牙型高度)
切屑形成过程
切屑的控制
•1.切屑的类型 •2.切屑的折断 •3.断屑措施
切屑主要有四种类型
• (1)带状切屑(2)挤裂切屑 • (3)单元切屑(4)崩碎切屑
切屑与加工材料的关系:
2.切屑的折断
折断过程
3.断屑措施
常用的断屑槽型式:直线圆弧型, 直线型,全圆弧型。
• 直线圆弧型和直线型断屑槽:适用于切 • 全圆弧型:前角比较大,γo=25o~35o。
适用于切削紫铜、不锈钢等高塑性材料。
削碳素钢、合金结构钢、工具钢等,一般 前角在γo=5o~15o。
影响断屑的主要参数ຫໍສະໝຸດ Baidu

切 屑

切    屑
生产中掌握了切屑类型的变化规律,就可 以控制切屑的形态和尺寸,以达到卷屑和断屑 的目的。
二、切屑的控制
1.切屑的流向
如下图所示,直角自由切削时,切屑从正交平 面内流出;直角非自由切削时,由于刀尖圆弧半径 和切削刃的影响,切屑流出方向与正交平面形成一 个出屑角η。
直角自由切削
直角非自由切削
斜角切削时,切屑的流向受刃倾角λs的正负 影响,如下图所示。此时的出屑角η约等于刃倾
槽的宽度lBn一般根据工件材料和切削用量来 决定。例如,切削中碳钢时,lBn=10f;切削合金 钢时,lBn=7f。
一般来说,圆弧半径rBn=(0.4~0.7)lBn,反 屑角δBn=50°~70°。
(2)刀具角度
刀具角度中的主偏角 r、前角γo和刃倾角λs对 断屑影响最明显。
主偏角 r 增大,切削厚度变大,易于断屑。
槽的宽度lBn、圆弧半径rBn和反屑角δBn是影响断 屑的主要因素。
O
180°-σ
δBn γo
lBn γo Rn
γo Rn lBn A γo E
C
折线形
直线圆弧形
全圆弧形
槽的宽度lBn、圆弧半径rBn减小和反屑角δBn增 大,都能使切屑卷曲变形增大,使切屑易折断。但
槽的宽度lBn、圆弧半径rBn太小或反屑角δBn太大, 会造成切屑堵塞,排屑不畅。
2.节状切屑

切屑控制理论

切屑控制理论

切屑控制理论

专业:机械工程学号:2011201278 姓名:赵佳琪

第一部分:综述

一、切屑控制理论的简单介绍

1.什么是切屑控制

切屑控制(chip control)又称切屑处理,在工厂一般称之为“断屑”,指在切削加工中采取适当的措施来控制切屑的卷曲、流出和折断,使之成为“可接受”的良好屑形。

图1.1 某塑性金属的切削根金相照片

带状切屑挤裂切屑

单元切屑崩碎切屑

图1.2 切屑的四种类型

节状,底面光

带状,

图1.3 切屑的形态及形成条件C形屑宝塔状卷屑发条状卷屑

带状屑崩碎屑长紧卷屑螺卷屑

图1.4 各种常见的切屑形状

2.为什么要切屑控制

连续带状切屑在加工过程中越来越长,不断缠绕在工件或刀具之上,迫使停机中断操作,影响生产效率。有可能损坏工件和刀具。会对操作者造成危险。

衡量切屑可控性的主要标准:不妨碍正常的加工(不缠绕工件、刀具,不飞溅);不影

响操作者的安全;易于存放、清理与运输。

影响切屑折断的主要因素:切屑材料的机械性能;切削用量;刀具几何参数;断屑槽的合理性。

3.如何切屑控制

切屑控制的方法有:采用断屑槽;改变刀具角度;调整切削用量。

采用断屑槽:通过设置断屑槽对流动中的切屑施加一定的约束力,使切屑应变增大,切屑卷曲半径减小。断屑槽的尺寸参数应与切削用量的大小相适应,否则会影响断屑效果。常用的断屑槽截面形状有折线形、直线圆弧形和全圆弧形。

图1.5 常用的断屑槽截面形状

改变刀具角度:增大刀具主偏角Kr,切削厚度变大,有利于断屑;减小刀具前角可使切屑变形加大,切屑易于折断;刃倾角λs可以控制切屑的流向,λs为正值时,切屑常卷曲后碰到后刀面折断,形成C形屑或自然流出形成螺卷屑;λs为负值时,切屑常卷曲后碰到已加工表面折断,成C形屑或6字形屑。

2.3切屑的类型及控制

2.3切屑的类型及控制

(4)崩碎切屑
第二章 切削 过程及其控制
2.3切屑的类型及控制
一、切屑的类型 1.切屑的种类
第二章 切削 过程及其控制
2.3切屑的类型及控制
一、切屑的类型 1)带状切屑
第二章 切削 过程及其控制
2.3切屑的类型及控制
一、切屑的类型 1)带状切屑
第二章 切削 过程及其控制
2.3切屑的类型及控制
一、切屑的类型 1)带状切屑
第二章 切削 过程及其控制
2.3切屑的类型及控制
一、切屑的类型 1)带状切屑
第二章 切削 过程及其控制
2.3切屑的类型及控制
一、切屑的类型 2)节状切屑(挤裂切屑)
第二章 切削 过程及其控制
2.3切屑的类型及控制
一、切屑的类型 2)节状切屑(挤裂切屑)
第二章 切削 过程及其控制
一、切屑的控制
前刀面上的断屑槽形状
小结
• 1.了解:切屑的种类及特点
• 2.掌握:控制切屑形态的基本方法; ★
切削变形的影响因素和影响规律
一、切屑的类型 4)崩碎切屑
第二章 切削 过程及其控制
2.3切屑的类型及控制
一、切屑的类型 4)崩碎切屑
第二章 切削 过程及其控制
2.3切屑的类型及控制
一、切屑的类型 4)崩碎切屑
第二章 切削 过程及其控制
2.3切屑的类型及控制

2023年切屑的防护和处理

2023年切屑的防护和处理

2023年切屑的防护和处理

引言:

随着科技的不断进步和人们生活水平的提高,切屑已经成为了现代工业生产中难以避免的产物。切屑不仅危害人体健康,也对环境造成了严重污染。因此,如何有效地防护和处理切屑已经成为了一个亟待解决的问题。本文将对2023年切屑的防护和处理进行探讨,以期提供一些有益的建议和措施。

一、切屑的产生和危害

切屑是在切削加工过程中由刀具对工件进行切削时产生的小颗粒。切屑主要分为两种类型:金属切屑和非金属切屑。其中,金属切屑主要由金属材料组成,如钢铁、铜铝等;非金属切屑则由非金属材料组成,如塑料、木材等。切屑的产生主要源于切削工艺中的磨损、剪切和破碎等过程。

切屑不仅对人体健康造成危害,还对环境造成了污染。首先,当人们暴露在切屑中时,切屑会通过吸入和皮肤接触等途径进入人体,导致呼吸道疾病和皮肤炎症等健康问题。其次,切屑还会对周围环境造成污染,因为切屑中含有有害物质,例如金属切屑中含有重金属元素,可能会对土壤和水体造成污染。

二、切屑的防护措施

为了有效地防护切屑对人体和环境的危害,可以采取以下措施:

1. 切屑收集:在切削过程中,通过合理的工艺设置和设备安装,将产生的切屑及时收集起来,防止其落地和散播。可以使用专门的切屑收集装置或切削工艺设备,如带有切屑收集槽和吸尘装置的刨床等。收集的切屑可以进行回收利用或进行专门的处理。

2. 切屑排放控制:对于一些无法进行收集的切屑,需要通过源头控制和排放控制来降低其对环境的危害。可以通过合理调整切削参数、使用液冷切削和雾化切削等技术手段来减少切屑的产生和散播。

切屑的名词解释

切屑的名词解释

切屑的名词解释

切屑是我们常常会在机械加工过程中遇到的一个名词。它指的是在加工金属、木材等材料时,工具在与工件接触时切削掉的微小的颗粒状物质。切屑的形状和大小取决于所使用的切削工具以及被加工材料的性质。

一、切屑的形成过程

切屑的形成是由切削工具对被加工材料进行剪切或刮削时产生的。当切削工具与工件接触时,由于切削工具的运动产生了剪切或刮削力,使得工件上的材料被切削下来,形成切屑。

切屑的形态可以分为几种常见的类型:连续切屑、离散切屑和螺旋切屑。

1. 连续切屑:当切削工具切削工件时,被切削下来的材料与工具之间形成了相对运动。在这种情况下,切削力在材料上的作用是连续的,切屑会呈现连续的带状形态。

2. 离散切屑:对于某些硬度较高的材料,由于切削过程中产生的剪切力很大,材料无法保持连续的形态,因此切屑被割裂成一系列离散的小块。

3. 螺旋切屑:在某些工艺条件下,切削工具的刀齿与工件之间的相对运动会呈现出螺旋状。这种情况下,切削力会导致切屑绕着刀具的旋转轴线形成螺旋状的形态。

二、切屑的应用领域

切屑不仅仅是机械加工过程中的一个副产品,实际上它也具有着一定的应用价值。切屑可以通过一些处理方法被重新加工利用,或者被用来进行资源回收。

1. 切屑的再利用:在一些金属加工行业中,切屑可以被收集起来进行再利用。

通过一些特殊的处理工艺,切屑可以被熔化再铸造成新型材料,这样就能够节约资源并降低生产成本。

2. 切屑的资源回收:切屑中可能含有一定比例的有价值金属或者合金元素,因

此可以通过特殊的分离和提取工艺将其中的有用成分回收利用。这样不仅可以减少环境污染,还能够实现资源的循环利用。

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二、切屑的控制

在生产实践中,有的切屑打成螺卷状,到 一定长度时自行折断;有的切屑折断成C形、 6字形;有的呈发条状卷屑;有的碎成针状 或小片,四处飞溅,影响安全;有的带状 切屑缠绕在刀具和工件上,易造成事故。 不良的排屑状态会影响生产的正常进行。

切屑经第I、第Ⅱ变形区的剧烈变形后,硬 度增加,塑性下降,性能变脆。在切屑排 出过程中,当碰到刀具后刀面、工件上过 渡表面或待加工表面等障碍时,如某一部 位的应变超过了切屑材料的断裂应变值, 切屑就会折断。
§3.3 切屑的类型及 控制
一、切屑的类型

1.切屑类型 由于工件材料不同,切削条件各异.切削过程中生成 的切屑形状是多种多样的。切屑的形状主要分为带状、节 状、粒状和崩碎四种类型,如图所示。
(a)带状切屑
(b)挤裂切屑
(c)单元切屑
(d)崩碎切屑



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(1)带状切屑 这是最常见的一种切屑。它的内表面是光 滑的,外表面呈毛茸状。加工塑性金属时,在切削厚度较 小、切削速度较高、刀具前角较大的工况条件下常形成此 类切屑。 (2)节状切屑 又称挤裂切屑。它的外表面呈锯齿形,内 表面有时有裂纹。在切削速度较低、切削厚度较大、刀具 前角较小时常产生此类切屑。 (3)粒状切屑 又称单元切屑。在切屑形成过程中,如剪 切面上的剪切应力超过了材料的断裂强度,切屑单元从被 切材料上脱落,形成粒状切屑。 (4)崩碎切屑 切削脆性金属时,由于材料塑性很小、抗 拉强度较低,刀具切入后,切削层金属在刀具前刀面的作 用下,未经明显的塑性变形就在拉应力作用下脆断,形成 形状不规则的崩碎切屑。加工脆性材料,切削厚度越大越 易得到这类切屑。
(3)调整切削用量 提高进给量f使切削厚度增大,对断屑有利; 但增大f会增大加工表面粗糙度; 适当地降低切削速度使切削变形增大,也 有利于断屑,但这会降低材料切除效率。 须根据实际条件适当选择切削用量。

小结 1. 金属切削过程的本质及三个变形区的划 分,各变形区的特征; 2. 影响加工表面粗糙度的因素及减小表面 粗糙度的措施; 3.切屑的基本类型及影响切屑变形的因素 有哪些。


研究表明,工件材料脆性越大(断裂应变值小)、切屑厚度越 大、切屑卷曲半径越小,切屑就越容易折断。可采取以下措 施对切屑实施控制: (1)采用断屑槽 通过设置断屑槽对流动中的切屑施加一定 的约束力,使切屑应变增大,切屑卷曲半径减小。 断屑槽的尺寸参数应与切削用量的大小相适应,否则 会影响断屑效果。常用的断屑槽截面形状有折线形、直线圆 弧形和全圆弧形。

型。 形成带状切屑时,切削过程最平稳,切削力波动 小,已加工表面粗糙度较小; 形成粒状切屑时切削过程中的切削力波动较大。 前三种切屑类型可以随切削条件变化而相互转化, 例如,在形成节状切屑工况条件下,如进一步减 小前角、降低切削速度或加大切削厚度,就有可 能得到粒状切屑;反之,加大前角、提高切削速 度或减小切削厚度,就可得到带状切屑。
前三种切屑是加工塑性金属时常见的切屑类
2. 切屑形状的形成过程
带状切屑的形成过程可分为三个阶段: (1)基本变形阶段:切削层金属与 刀具切削刃开始接触到变成切屑而脱离工 件材料的过程中切屑产生的变形; (2)卷曲变形阶段:向上卷曲、侧 向卷曲、A向和B向兼有的锥形卷曲; (3)附加变形和折断阶段。
前角较大时,采用全圆弧形断屑槽刀具的强度较好。 断屑槽位于前刀面上的形式有平行、外斜、内斜三种。 外斜式常形成C形屑和6字形屑,能在较宽的切削用量 范围内实现断屑;内斜式常形成长紧螺卷形屑,但断屑范围 窄;平行式的断屑范围居于上述两者之间。

(2)改变刀具角度 增大刀具主偏角Kr,切削厚度变大,有利于断屑; 减小刀具前角可使切屑变形加大,切屑易于折断; 刃倾角λs可以控制切屑的流向,λs为正值时, 切屑常卷曲后碰到后刀面折断形成C形屑或自然流 出形成螺卷屑;λs为负值时,切屑常卷曲后碰到 已加工表面折断成C形屑或6字形屑。
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